Un progetto “Spaziale” contro l’osteoporosi

di Carmine Gazzanni

ReADI FP. Una sigla che verosimilmente a molti non dirà nulla. Sta per “REducing Arthritis Dependent Inflammation First Phase”. L’esperimento, in altre parole, punta a caratterizzare alcuni elementi funzionali per la prevenzione dell’osteoporosi. Ma la novità assoluta di questo progetto, che vede tra i partner anche il dipartimento di Biologia dell’Università di Napoli Federico II, rappresenta il primo passo di un’attività più ampia di ricerca sulla Terra e nello Spazio, i cui risultati saranno utili non solo per la prevenzione dell’osteoporosi nei voli spaziali, un fenomeno molto sentito dagli astronauti, ma anche per il miglioramento delle terapie osteoporotiche nei pazienti comuni. Non a caso il progetto si svolgerà a bordo della Stazione Spaziale Internazionale.

«È ben noto che la permanenza nello spazio di un essere umano influenza in modo determinante il benessere del corpo. Gli equipaggi di missioni spaziali, infatti sono sottoposti a vari fattori che possono alterare la biologia di cellule ed organi. In particolare, la variazione di forza di gravità (microgravità) può influenzare la funzionalità di muscoli, cuore, cervello ed ossa», spiega il professor Geppino Falco, professore di Biologia applicata alla Federico II e ideatore del progetto.

Il rischio di osteoporosi è dunque alto?

«Esattamente. L’impatto più evidente si presenta proprio a carico del tessuto osseo. In caso di missioni di lunga durata, è possibile osservare la perdita della densità minerale ossea a livello di colonna vertebrale, ossa pelviche e femore. Studi effettuati su astronauti coinvolti in note missioni come Apollo e Skylab, mostrano chiare alterazioni della massa ossea, in linea con quanto accade al corpo umano sulla Terra in condizioni di immobilità prolungata. La microgravità e la ridotta attività fisica sono responsabili dei processi di decalcificazione ossea. In parti

UN PROGETTO “SPAZIALE” CONTRO L’OSTEOPOROSI Parla il professor Falco: «Un esperimento di biologia rigenerativa che potrà avere importanti riflessi anche “a Terra”»

colare, si riduce l’attività degli osteoblasti, di capire come la microgravità agisce sulla le cellule deputate al deposito di matrice genetica molecolare della rigenerazione del ossea. In concomitanza, aumenta l’azione tessuto osseo, e studiare il ruolo dell’infiamdegli osteoclasti, le cellule deputate al riasmazione nel modulare tale processo biolosorbimento di matrice ossea. Tale squilibrio gico. Per inibire l’infiammazione abbiamo nella fisiologia del tessuto osseo comporta puntato su molecole naturali con forti prol’instaurarsi di un processo di osteoporosi». prietà antiossidanti, quali il resveratrolo, Com’è stato concepito quest’esperinell’ottica di potenziare l’economia circolamento? re della filiera vitivini«Il progetto ha preso forma nel corso La permanenza nello spazio cola». Quali saranno di interventi di prodi un essere umano influenza ora le prossime mozione della ricerca scientifica nazionale in modo determinante tappe? «Innanzitutto, oce regionale in Campail benessere del corpo correrà un periodo di nia in seguito a discusottimizzazione dell’esioni, che in primis sperimento “a terra”, sembravano improbabili, ma che man mano molto importante per testare le componenti sono diventate sempre più focalizzate e parchimico-fisiche. Dopodiché passeremo alla tecipate da esperti di biologia, fisica e di simulazione dell’esperimento in micrograviingegneria spaziale. A valle di tali incontri, tà, per testare le componenti di software ed è nata l’idea che ha messo intorno al tavolo elettrico/meccaniche delle strumentazioni, un team interdisciplinare per affrontare la in collaborazione con ALI e Marscenter. Poi problematica della rigenerazione del tessuto si passerà alla fase di assemblamento della osseo nello spazio». “scatola/incubatrice” in collaborazione con Cosa prevede? Nanoracks Europa. Questa sarà una fase «In linea generale il progetto prevede molto delicata poiché con spazi così con

Osteoporosi.

sima riconducibile all’osteoporosi comune nella terza età e nelle donne in menopausa. Il differenziamento cellulare di cellule mesenchimali deputate a diventare osteoblasti, in condizioni di microgravità può rappresentare un innovativo modello di studio per migliorare la comprensione delle biologia molecolari della fisiopatologia dell’osteogenesi. Noi effettueremo un’analisi molecolare avanzata che si base su metodologie innovative. I risultati del nostro studio potrebbero, dunque, contribuire ad aprire nuovi scenari nella comprensione, nella prevenzione e nel trattamento all’osteoporosi».

È la prima volta che si avvicina alla ricerca applicata al mondo aerospaziale?

«Si, è la prima volta che me ne occupo © Dima Zel/www.shutterstock.com direttamente. È un mondo molto affasciante tenuti, le accelerazioni e le vibrazioni della che fino ad oggi consideravo distante dagli fase di lancio potrebbero compromettere studi scientifici che conduco». il corretto svolgimento dell’esperimento. Cosa ha comportato di diverso dal Arriveremo dunque alla fase del lancio del solito? missile e la successiva permanenza della Mi occupo principalmente dei proces“scatola-incubatrice” per circa due settisi molecolari che regolano la rigenerazione mane. Infine, ci sarà il recupero “a terra” delle cellule staminali. Le differenze sono della “scatola-incubatore” per recuperare tante. In primis, bisogna considerare le vale cellule e la succesriabili che tendenzialsiva analisi molecolare tramite metodologie Il progetto prevede di capire mente “trascuriamo” nelle attività di laboavanzate per studiare come la microgravità agisce ratorio “a terra”, quali l’espressione genica globale delle singole sulla genetica molecolare proprietà dei liquidi, dei solidi, grandezze cellule». della rigenerazione ossea fisiche. In questo ha

Perché i risultati giocato un ruolo cru“spaziali” potranno ciale la competenza in essere utili anche per l’osteoporosi cocampo fisico dei nostri partner. Ne approfitmune? to per ringraziare, tra gli altri, il dott. Fabio

«Principalmente lo scopo di tale proPeluso, che ha curato il ragionamento mategetto riguarda la possibilità di fornire un matico e la misura delle “grandezze fisiche”. contributo allo studio del problema di deUn’altra differenza importante è data dagli mineralizzazione ossea associato alla permaspazi disponibili per condurre l’esperimennenza nello spazio, nell’ottica di agevolare il to: è stato come far costruire un modellino futuro delle missioni spaziali. La situazione di una barca a vela in una bottiglia di veche vivono gli astronauti estremizza e vetro da chi è normalmente abituato a farlo a locizza un processo che è in linea di masgrandezza naturale».

Geppino Falco.

Chi è

Professore ordinario di Biologia applicata all’Università Federico II di Napoli, Geppino Falco ha condotto diverse ricerche sulle cellule progenitrici (CP), essenziali per il mantenimento e la rigenerazione di organi e tessuti che presentano elevati tassi di turnover cellulare o di riserva rigenerativa. La comprensione dei meccanismi molecolari che regolano l’equilibrio fra l’espansione di cellule progenitrici ed il loro differenziamento è un paradigma per migliorare la conoscenza di processi fisiologici, quali lo sviluppo di organi, ed eventi patologici, come il cancro. È capogruppo anche del Laboratorio di Biologia dello Sviluppo e Cellule Staminali “Biogem S.C.A.R.L”.